Evropský trajektový průmysl se vydal na cestu k budoucnosti bez emisí. V plánu jsou lodě na elektrický a vodíkový pohon.
Již za několik měsíců se cestující v norském Stavangeru svezou revolučním trajektem, který neprodukuje žádné emise skleníkových plynů. Jmenuje se Medstraum (v norštině „jít s proudem“ a „na elektřinu“) a bude prvním vysokorychlostním plavidlem na světě, které bude jezdit výhradně na elektrický pohon. Ve Stavangeru nahradí dieselový trajekt, který v současnosti přepravuje lidi na okolní ostrovy.
Pokud zkušební provoz dopadne dobře, mohla by podobná plavidla brzy fungovat i v dalších městech. „Prožíváme velmi vzrušující období. Nyní plavidlo dokončujeme a připravujeme,“ řekl Mikal Dahle, projektový manažer společnosti Kolumbus AS v norském Stavangeru a koordinátor projekt TrAM, která katamaránový trajekt vyvíjí.
Vizualizace projektu TrAM
Medstraum je příkladem nových a udržitelných způsobů dopravy, které změní dopravu ve městech. V EU tvoří emise z dopravy přibližně 25 % celkových emisí skleníkových plynů a jsou hlavní příčinou znečištění ovzduší ve městech.
Kromě toho většina lidí používá k dopravě v městských oblastech silnice, kde se dopravní zácpy staly obrovským problémem a v Evropě stojí odhadem 110 miliard eur ročně. „Vodní cesty jsou zatím málo využívané a mohou představovat skvělou alternativu,“ vysvětluje Virginie Seurat, viceprezidentka společnosti Seabubbles, která vyvíjí loď na vodíkový pohon.
Naše vodní doprava musí být také mnohem ekologičtější, abychom do roku 2050 splnili cíl EU snížit emise spojené s dopravou o 90 %. Například stávající vysokorychlostní plavidla jsou obvykle poháněna fosilními palivy a produkují značné množství emisí.
„Cestování (běžnými) rychlými trajekty je ve srovnání s letadly mnohem škodlivější,“ poznamenal Dahle. „Řádné snížení emisí CO2 je pro pobřežní plavidla jednou z hlavních výzev.“
Přehodnocení výroby elektrických lodí
Dahle a jeho kolegové z projektu TrAM řeší tuto výzvu pomocí nové konstrukce a výrobního postupu pro elektrická plavidla s nulovými emisemi, která se pohybují v pobřežních vodách a na vnitrozemských vodních cestách. Překážkou jsou stále náklady, stavba těchto plavidel je totiž ve srovnání s plavidly na motorovou naftu dražší, díky novému přístupu by ale měla být dostupnější.
„Cílem je vytvořit a ověřit metodiku návrhu a výroby (elektrických) plavidel, která sníží celkové náklady o 25 %,“ uvádí Dahle. „Chceme umožnit širšímu trhu investovat do plavidel s nulovými emisemi.“
Jejich nový přístup spočívá v modularizaci, kdy se loď člení na různé funkční části, jako je trup a část pro cestující, které se dále rozdělují na jednotlivé komponenty, jako jsou baterie a elektrická zařízení v energetickém modulu.
Myšlenka spočívá v tom, že nové plavidlo lze navrhnout a postavit spojením již existujících modulů, místo aby se začínalo od nuly, čímž se proces zjednoduší a zefektivní z hlediska nákladů. „Některé (díly) jsou standardizované, například lodní sedačky, takže si můžeme vybrat přesně to, co pro loď potřebujeme, a to s relativně nízkými náklady, protože se vyrábí v určitých objemech,“ vysvětlil Dahle. „Pak je třeba pro každou loď upravit další věci, jako je tvar trupu a motory.“
Nová elektrická plavidla již vyplouvají
Medstraum je prvním plavidlem, které bylo vytvořeno za použití tohoto přístupu, a jeho cílem je prokázat jeho proveditelnost. Plavidlo je vyrobeno z lehkého hliníku, což snižuje spotřebu energie a umožňuje snadnou recyklaci po použití a přispívá k oběhovému hospodářství. Plavidlo bude schopno přepravovat přibližně 150 cestujících rychlostí až 42 km/h a denně vykoná 16 okružních jízd. Baterie trajektu se bude nabíjet při každé zastávce ve Stavangeru.
Dahle a jeho kolegové použijí stejný přístup k vývoji dalších dvou lodí. Jedna z nich bude určená pro přepravu osob nebo zboží na Temži v Londýně, druhá se bude pohybovat po vnitrozemských vodních cestách v Belgii, a proto jej bude třeba přizpůsobit různým účelům a prostředím. Londýnské plavidlo musí plout vyšší rychlostí a mít větší kapacitu, než například plavidlo ve Stavangeru, zatímco belgická loď musí splnic specifické lokální pravidla a předpisy.
„Létající“ loď poháněná vodíkem
Díky dalšímu týmu, který se snaží snížit dopad vodní dopravy na životní prostředí, by mohli cestující ve městě brzy využívat i „létající“ vodní taxi. Kolegové viceprezidentky Seurat vyvinuli v rámci projektu Seabubbles první plavidlo na vodních křídlech s nulovými emisemi, které klouže nad vlnami a je poháněno vodíkovým palivovým článkem a baterií.
„Cílem je nabídnout občanům nová řešení, která budou krokem vpřed, co se týče ekologického způsobu života,“ prohlásil Baptiste Arribe, ředitel strategie společnosti Seabubbles ve francouzském Annecy.
„Létající“ loď Seabubbles na zkušební plavbě po Ženevském jezeře.
Futuristicky vyhlížející plavidlo vyrobené z kompozitních vláken může fungovat ve dvou různých režimech a bylo vyvinuto pro vodní cesty, jezera a mořské oblasti. Při jízdě rychlostí nižší než 12 km/h se nosná křídla zasunou a loď se pohybuje jako běžné plavidlo. Při vyšších rychlostech se křídla vysunou a trup se zvedne o 60 cm nad hladinu, což umožní plynulou jízdu i v rozbouřených vodách. „Cestování je pro lidi skvělý zážitek, nejsou zde totiž žádné vlny ani hluk,“ vysvětluje Seurat.
„Letový“ režim má také ekologické výhody. V porovnání s běžným provozem spotřebuje o 35 % méně energie, klouzání po křídlech totiž snižuje plochu lodi ponořené do vody, a tím i tření.
Nabíjení místo tankování
Při vývoji prototypu tým původně plánoval napájet plavidlo elektřinou ze solárních panelů a vodních elektráren. Později se však rozhodli přejít na vodíkový pohon, vzhledem k tomu, že na plnou nádrž může loď ujet větší vzdálenost než na jedno nabití. Tankování by také trvalo kratší dobu; doplnění vodíku zabere jen několik minut a loď vydrží v provozu přibližně dvě a půl hodiny.
Nejnovější loď Seabubbles je sice stále poháněna elektřinou, ta se však vyrábí pomocí vodíkového palivového článku. Obsahuje také baterii, která se během plavby nabíjí z palivového článku, aby v případě potřeby, například při akceleraci, poskytla dodatečný výkon. K optimalizaci využití energie mezi baterií a palivovým článkem se používá umělá inteligence, aby byla loď co nejefektivnější. „S naším řídicím systémem kombinujeme nové přístupy v oblasti energetiky a (nejmodernější) technologie,“ popisuje Seurat.
Výroba prvních lodí Seabubbles
První lodě Seabubbles se v současné době montují v loděnici na břehu jezera Annecy ve Francii. Za několik měsíců budou k dispozici evropským zákazníkům a později i na mezinárodním trhu.
Plavidla, která mohou přepravovat až 12 cestujících, jsou zajímavá zejména pro soukromé služby, které je mohou využívat jako kyvadlovou dopravu pro hotely na nábřeží nebo jako tichá plavidla pro přepravu návštěvníků po přírodní rezervaci, která nebudou rušit divokou zvěř.
I když by tyto lodě šlo využít i pro veřejnou dopravu, překážkou zůstávají náklady. Závazek EU podpořit do roku 2030 rozsáhlé zavádění čistých vodíkových technologií by však měl širší využití technologie Seabubbles usnadnit. „Na začátku potřebujeme podporu vlád, abychom mohli vytvořit celkovou vodíkovou infrastrukturu,“ dodává Seurat. „Pak se vše skloubí dohromady a myslím, že se nám podaří pole mobility proměnit.“
Výzkum uvedený v tomto článku byl financován z prostředků EU. Tento článek byl původně publikován v časopise Horizon, který vychází v rámci EU a věnuje se výzkumu a inovacím.
